FR2561368A1 - Procede de fabrication de panneaux monoface a circuit integre pour echangeurs de chaleur - Google Patents

Procede de fabrication de panneaux monoface a circuit integre pour echangeurs de chaleur Download PDF

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Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UNE METHODE DE FABRICATION DES PANNEAUX A CIRCUIT INTEGRE MONOFACE. ELLE COMPREND, LA PREPARATION DE SURFACE DE DEUX TOLES D'AL, OU DE SES ALLIAGES, "L'ENCRAGE" DE L'UNE D'ENTRE ELLES, LA DISPOSITION DES FACES PREPAREES L'UNE CONTRE L'AUTRE, LA LIAISON DE CELLES-CI (HORS DE L'ENCRAGE) PAR LAMINAGE A CHAUD ETOU A FROID, RECUIT EVENTUEL, SA DISPOSITION ENTRE LES PLATEAUX D'UNE PRESSE, ET EXPANSION DES CANAUX A L'AIDE D'UN FLUIDE SOUS PRESSION, CARACTERISEE EN CE QU'ON PLACE, ENTRE LE CIRCUIT PERIPHERIQUE FERME ET LE (OU LES) CIRCUITS(S) D'UTILISATION, UN (OU PLUSIEURS) CANAL (CANAUX) INTERMEDIAIRE(S) DONT LES DIMENSIONS (LONGUEUR, LARGEUR) SONT TELLES QU'ELLES PERMETTENT L'ETABLISSEMENT D'UNE CONTREPRESSION SUR L'UNE DES FACES DU PRODUIT ENTRE LE MOMENT OU LE CIRCUIT PERIPHERIQUE EXPANSE ASSURE L'ETANCHEITE SUR LES PLATEAUX DE LA PRESSE ET LE DEBUT DE L'EXPANSION DU (OU DES) CIRCUITS(S) D'UTILISATION, POUR UNE PRESSION D'EXPANSION UNIQUE. CETTE METHODE PRESENTE SUR L'ART ANTERIEUR LES AVANTAGES D'UNE PLUS GRANDE SIMPLICITE ET UNE SECURITE D'EMPLOI ACCRUE, TOUT EN NECESSITANT DES PRESSES DE PLUS FAIBLE PUISSANCE.

Description

PROCEDE DE FABRICATION DE PANNEAUX MONOFACE
A CIRCUIT INTEGRE POUR ECHANGFURS DE CHALEUR
La présente invention concerne une méthode de fabrication de panneaux a circuit intégré monoface.
On connaît une méthode de fabrication de tels panneaux, telle qu'elle est décrite, par exemple, dans le brevet français FR 1 456 125.
De façon générale, le procédé consiste à lier par laminage deux feuilles d'aluminium ou alliages d'Al, sauf aux endroits protégés par l'application préalable, que nous désignerons par "encrage" d'un produit anti-soudure adapté ; les zones non soudées sont ensuite expansées par voie hydraulique ou pneumatique, pour former un circuit dont la partie essentielle est en général utilisée comme échangeur de chaleur. Quand ce circuit est unila- téral, expansion a lieu alors qu'une contrepressian hydraulique ou pneu matique est exercée sur une seule des faces du produit.Dans la technique connue, le circuit présente une partie périphérique fermée et une partie interne d'utilisation, séparéesXpar une liaison rétrécie ; de cette ma nièce, le circuit périphérique est expansé en premier, ce qui assure l'étanchéité entre les deux plateaux de la presse, avant l'application d'une contrepression sur une des faces du panneau ; la pression d'expansion est ensuite ugmentée afin d'ouvrir le canal rétréci pour former le circuit intérieur.
Cette méthode présente les inconvénients suivants . il faut prévoir Un canal rétréci par circuit d'utilisation, donc en gé général plusieurs par panneau, . si le canal rétréci s'ouvre trop tout, on obtient un panneau å canaux bilatéraux et si le canal rétréci ne s'ouvre pas à la pression préréglée, les canaux d'utilisation ne sont pas expansés.Dans les 2 cas, les pièces doivent encre rebutées ; or, ceci dépend dans une large mesure de la pré- cision de la dimension transversale du canal rétréci dont la valeur est b ce point de vue très critique (faible tolérance dimensionelle), l'aucjmentation de la pression d'expansion nécessaire à l'ouverture du canal retréci entraine une augmentation de la contrepression de maniera à ce que leur différence reste sensiblement constante à f 0,5 MPa environ (5 bars) en vue d'obtenir des tolérances dimensionnelles suffisantes des pièces formées; ceci conduit donc å une augmentation correspondante de la puissance de la presse utilisée. Par exemple, a une augmentation de 10 bars (1 MPa) correspond un effort supplémentaire de 420 Tonnes pour une pièce de 4200 x 1000 mm.
La méthode selon l'invention pallie ces inconvénients.
Sur un des éléments constitutifs du panneau, est encré un circuit qui comprend 1. Un canal périphérique fermé alimenté par un canal débouchant sur le bord du panneau. Ce canal périphérique est destiné à assurer, comme dans l'art antérieur, une fois expansé, l'étanchéité périphérique sur les plateaux de la presse.
2. Le circuit d'utilisation proprement dît, qui peut être constitué d'une (ou plusieurs) pièces) individuelle(s).
3. Un (ou plusieurs) canaux intermédiaire(s) qui relient) le canal périphérique et le (ou les) circuit(s) d'utilisation. Ce canal présente une largeur sensittlemznt constante et qti doit entre suffisante pour que son expansion se fasse à la pression d'expansion du canal périphérique (contrairement au procédé selon l'art antérieur qui exige une augnentation de pression) et une longueur suffisante pour que le temps mis à sa formation progressive soit suffisant pour permettre d'établir la contre-pression né cessaire à l'obtention d'un produit monoface, avant la déformation du (ou des) circuit(s) intérieur(s).La longueur développée de ce canal intermédiaire est supérieure à 0,5 fois la longueur du panneau à fabriquer et en général de l'ordre de 1 à 3 fois cette longueur. Ce canal est de préférence rectiligne et longitudinal; il relie alors le canal périphériqte au circuit d'utilisation à partir d'un point du canal périphérique situé à l'opposé de l'entrée du fluide d'expansion dans ce canal périphérique.Les pressions d'expansion sont réglées entre 120 a' 150 bars (12 à 15 Flua), et les contrepressions correspondantea entre 50 a 70 tars (5 à 7 MPa)
La méthode sera mieux comprise à l'aide des exemples et figures suivants Les figures 1, 2 et 3 représentent quelques exemples de réalisation des panneaux suivant l'invention et la figure 4 le diagramme schématique des pression et contrepression en fonction du temps pour la fabrication du panneau représenté à la figure 2.
Sur la figure 1, un circuit périphérique (î) possède une entrée (2) située sur le bord (3) du panneau (4). La pièce finale (5) limitée par un trait interrompu, comprend un circuit d'utilisation tel que (6). Entre le canal périphérique (2) et le circuit d'utilisation (6) se trouve un canal intermédiaire (7) dont la longueur est suffisamment grande et/ou la section suffisamment faible pour que le temps de déformation soit supérieur à 2 sec et en général de l'ordre de 3 sec dans les conditions de pression choisies.
Le procédé de fabrication d'un panneau conforme à la figure 2, comporte les opérations suivantes la préparation et l'encrage d'une tôle en AS selon la désignation de la norme AFNOR NF A 50-451 a l'état écroui de 2,9 mm d'épaisseur sur laquelle est dessiné l'ensemble du circuit, à échelle longitudinale réduite.Cette tôle est recouverte d'une tôle semblable préparée sur la surface en vis-à vis; . l'ensemble est laminé à chaud à une épaisseur totale de 1,45 ma; . puis il est placé entre les plateaux d'une presse dont l'écartement est égal à la hauteur totale des canaux à former, soit 3 mm; on ouvre le circuit débouchant sur la rive du panneau et on y introduit l'aiguille d'injection du fluide d'expansion, ici de l'air comprimé.
L'injection d'air comprimé dans lc circuit t dans la zone de contrepression (cest-à-dire entre le plateau supérieur, le produit et le canal pé riphérique) est assurée par des électrovannes tarées, éventuellement temporisées et contrôlées par des manostats; la figure 4 représente schématiquement le diagramme des pressions en fonction du temps : on remarque que la contrepression est admise de 0X2 à 0,5 sec après admission de la pres sion d'expansion du circuit.
Après expansion, on décompresse le circuit utile et on diminue la oontre- pression de manière à ce que la différence de pression reste positive en faveur du circuit d'utilisation, afin d'éviter l'écrasement des canaux; l'ouverture de la presse est effectuée lorsque leur différence atteint 1 MPa (1(1 bars) ou 0oints. Dans ce cas, l'expansion des circuits dure 8 sec et la décompression 10 sec.
Ensuite, le panneau formé est retiré de la presse pour subir les opérations ultérieures classiques de découpe et de finition.

Claims (5)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de Fabrication d'un panneau à circuit intégré monoface, comprenant la préparation de surface de deux tôles d'Al, ou de ses alliages, "ltencraye" de l'une d'entre elles, la disposition des faces préparées l'une contre l'autre, la liaison de celles-ci (hors de l'encrage) par laminage à chaud et/ou à froid, recuit éventuel, sa disposition entre les plateaux d'une presse, et expansion des canaux à l'aide d'un fluide sous pression, caractérisé en ce que on place, entre le circuit périphérique fermé et le (ou les) circuit < s) d'utilisation, un (ou plusieurs) canal (canaux) intermédiaires) dont les dimensions (longueur, largeur) sont telles qu'elles permettent l'établissement d'une contrepression sur l'une des faces du produit entre le moment où le circuit périphérique expansé assure l'étanchéité sur les plateaux de la presse et le début de l'expan- sion du (ou des) circuit(s) d'utilisation, pour une pression d'expansion unique.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le temps de formage du (ou des) canal(canaux) intermédiaire(s) est supérieur à 2 sec.
  3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la longueur du (ou des) canal(canaux) intermédiaire(s) est supérieure à 0,5 fois la longueur du panneau à fabriquer.
  4. 4. Procédd selon la revendication 3, caractérisé en ce que la longueur du (ou des) canal (canaux) intermédiaire(s) est comprise entre 1 et 3 fois la longueur du panneau à fabriquer.
  5. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le (ou les) canal(canaux) intermédiaire(s) rectiligne(s) et longitudinal (aux) partent) d'un point sur le canal périphérique situé à l'opposé de l'entrée du fluide d'expansion de ce canal périphérique.
    5. Procédé selon l'une des Éevendacations 1 à 5, caractérisé en ce que la contreprescion est admise de 0,2 à 0,5 sec après l'admission de la pression d'expansion dans le canal périphérique.
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